Các vật liệu thấp chiều có cấu trúc nano được nghiên cứu
mạnh mẽ cả lý thuyết và thực nghiệm trong thời gian gần đây. Trong
quá trình nghiên cứu các cấu trúc thấp chiều, các tính chất vật lý của
hệ đã thay đổi về cả mặt định tính và định lượng. Nguyên nhân của
sự thay đổi này là do sự lượng tử hóa phổ năng lượng của các
electron, lỗ trống, phonon trong vật rắn. Sự lượng tử hóa phổ
năng lượng của các hạt dẫn đến sự thay đổi cơ bản của các đại lượng
vật lý như: hàm phân bố, mật độ trạng thái, mật độ dòng, ten-xơ
động học, tương tác electron – phonon .từ đó dẫn tới những tính
chất mới của các hệ bán dẫn thấp chiều bao gồm các tính chất quang,
tính chất từ và các hiệu ứng động xuất hiện.
Khi nghiên cứu hiệu ứng động trong hệ bán dẫn thấp chiều
dưới tác dụng của trường ngoài, các nhà nghiên cứu đã thấy sự xuất
hiện của gradien nhiệt độ trong vật liệu. Khi đó, một hiệu ứng mới
xuất hiện gọi là hiệu ứng từ – nhiệt – điện. Các nghiên cứu về hiệu
ứng từ – nhiệt – điện trên chủ yếu sử dụng phương pháp phương trình
động cổ điển Boltzann. Phương pháp này có hạn chế là chỉ áp dụng
trong điều kiện nhiệt độ cao. Để áp dụng cho toàn dải nhiệt độ, một
số nghiên cứu đã sử dụng phương trình động lương tử với mục đích
khắc phục hạn chế trên, tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu
nghiên cứu trong bán dẫn dẫn khối và kim loại. Các nghiên cứu sử
dụng phương trình động lượng tử trong hệ thấp chiều vẫn còn hạn
chế.